(57)【要約】【課題】外周縁が欠けやキズが防止できる滑らかな凸曲面に形成された光通信用細管を提供する。【解決手段】本願発明は、細管であるフェルール用毛細管２１の端部外周縁２１ｂに、管軸方向の寸法Ｌ１及び半径方向の寸法Ｌ２が０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの凸曲面形状の面取り部２１ｃが設けられ、面取り部２１ｃの表面粗さのＲａ値が０．１μｍ〜２．０μｍであり、内孔内に光ファイバを保持する光通信用細管。【選択図】図１
2006189900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス製または結晶化ガラス製の細管からなり、内孔内に光ファイバ、光ファイバ保持用毛細管、またはレンズ部品を保持する光通信用細管において、
前記細管の端部外周縁に、管軸方向及び半径方向の寸法が０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの外周面と端面とを連続的につなぐ凸曲面形状の面取り部が設けられており、かつ、該面取り部の表面粗さのＲａ値が０．１μｍ〜２．０μｍであることを特徴とする光通信用細管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信用細管に関し、特に、ガラス製または結晶化ガラス製の光通信用細管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光通信用細管として、例えば、図３（Ａ）に示すように、光ファイバコネクタのフェルール用毛細管１には、これをフランジ部材２等に挿入する際、欠けやキズ等が発生しないように後部の端面１ａと外周面１ｄとがなす端部外周縁１ｂに面取り部１ｃの加工が施される。また、図３（Ｂ）に示すようなレンズ部品では、ＧＲＩＮレンズや球レンズを加工した円柱状レンズ３と突き合わせられる光ファイバ６を固定したガラス毛細管４の先端４ａの外周縁に面取り部４ｃの加工が、また、スリーブ７の内孔７ａ内に装着されて、これらの光通信用部品を保持する保持ガラス管５の先端５ａの端部外周縁にも面取り部５ｃの加工が施される。
【０００３】
光通信用細管として、例えば、フェルール用毛細管１のフランジ部材２に挿入される後部の端部外周縁１ｂを面取りする場合、図４に示すように、回転可能な保持具８と、円板状の回転砥石９とを備えた面取り装置を使用して、フェルール用毛細管１を一本毎に保持具８に保持して回転させ、その端部外周縁１ｂに回転砥石９を当接させて加工することにより面取り部１ｃを形成している。また、面取りが施された光通信用細管に関しては以下の特許文献が知られている。
【特許文献１】特開平９−１５４４９号公報
【特許文献２】特開平１０−２４６８３５号公報
【特許文献３】実願平４−８９２１８号のＣＤ−ＲＯＭ
【特許文献４】特開２０００−１０５３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、先記の面取り方法の場合、フェルール用毛細管１の面取り部１ｃは、端面１ａと面取り部１ｃとの接続部や外周面１ｄと面取り部１ｃとの接続部が角張っているため欠けやすい問題がある。特に、光ファイバコネクタ用フェルールの場合、このガラス製のフェルール用毛細管１をフランジ部材２に挿入する時に、外周面１ｄと面取り部１ｃとの角張った接続部がフランジ部材の内孔エッジに当接して擦れ、接続部に微少な欠けやキズが集中的に発生し、その欠けやキズに応力が集中して強度の劣化を招く問題がある。更に、前記面取り方法の場合、一本毎に加工してフェルール用毛細管１を作製するので処理能力が低い問題がある。
【０００５】
一方、図５に示すように、ガラス製または結晶化ガラス製のフェルール用毛細管１を、保持具１０の各保持穴１０ａにその端面１ａを突出させて装着し、回転テーブル１２を回転させ太陽歯車１３に歯合する遊星歯車１５で回転体１１を回転させて、保持具１０を自転させながら公転させ、これと同時に、保持具１０の公転中心である回転テーブル１２の回転中心１２ｃに対して回転中心１４ｃが偏心量Δだけ偏心して配設されブラシ毛１４ａが植設された回転ブラシ体１４のブラシ毛１４ａに研磨剤を供給して回転ブラシ体１４を回転させ、ブラシ毛１４ａをフェルール用毛細管１の端部外周縁１ｂに当接させて円周方向から高速且つ均等に擦って面取り部１ｃを形成する面取り方法が提案されている。しかし、この場合もフェルール用毛細管１を１本ずつ取り扱う必要があり、作業効率が上がらないという問題がある。
【０００６】
また、フッ化水素酸の混合液を使用して、複数のガラス製または結晶化ガラス製のフェルール用毛細管１を一括して面取り処理する方法も提案されているが、特定化学物質であるフッ化水素酸を取り扱うので、安全性、設備費用及び環境保護の観点から好ましいものではないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題を解決し、端部外周縁が欠けやキズの発生を防ぐことが可能な滑らかな凸曲面に形成された光通信用細管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る光通信用細管は、ガラス製または結晶化ガラス製の細管からなり、内孔内に光ファイバ、光ファイバ保持用毛細管、またはレンズ部品を保持する光通信用細管において、前記細管の端部外周縁に、管軸方向及び半径方向の寸法が０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの外周面と端面とを連続的につなぐ凸曲面形状の面取り部が設けられており、かつ、該面取り部の表面粗さのＲａ値が０．１μｍ〜２．０μｍであることを特徴とする。
【０００９】
本発明で細管の端部外周縁とは、光通信用細管の外周面と端面とがなすエッジ部が位置する部位を意味している。この細管端部外周縁に形成される面取り部の管軸方向または半径方向の寸法が０．０１ｍｍ未満であると、尖ったエッジが形成されており欠けやすい、一方、面取り部の管軸方向及び半径方向の寸法が０．２ｍｍを超えると、外周面または端面を利用して位置決め寸法を制御することが困難になる。細管端部外周縁に形成される面取り部の管軸方向及び半径方向の寸法が０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍであることが重要であり、０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍであることが好ましい。また、面取り部の形状として、外周面と端面とを連続的につなぐ凸曲面形状であることが挿入の際に、欠けなどの支障を防止する上で重要となる。
【００１０】
面取り部の表面粗さのＲａ値が０．１μｍ未満であると加工に長い時間を要する割には強度向上の度合いが小さく、一方、表面粗さのＲａ値が２．０μｍを超えると、目に見えるクラックや目に見えない潜傷と称されるクラックが多く残るので著しく強度が低下して欠けやすくなる。面取り部の表面粗さのＲａ値としては０．１μｍ〜２．０μｍであることが重要である。また、表面粗さのＲｍａｘ値は１０μｍ以下であることがクラックを少なくする上で好ましい。
【００１１】
本発明に係る光通信用細管を作製する細管端部外周縁の面取り方法は、複数本の長尺細管を結束し、該長尺細管同士の間隙及び外周面を加熱により溶融除去が可能または溶媒により溶解除去が可能な樹脂で被覆して該長尺細管束を形成し、該長尺細管束を切断して所定長さを有する短尺細管束を形成し、切断された該短尺細管束の端面にメッシュ表示で＃３００〜＃２０００の所定粒径を有する砥粒を端面に対して２０〜７０°の所定角度で円周方向から衝突させることにより面取り部を形成することを特徴とする。
【００１２】
本発明の光通信用細管の作製において、複数本の長尺細管を結束するとは、帯状のワイヤーやリング等で束ねたり、管や長尺容器内等に整列・充填してもよく、最小量の樹脂で結束することができる点で、長尺管に充填することが好ましい。
【００１３】
長尺細管束を切断して所定長さを有する短尺細管束を形成する切断方法としては、外周刃切断装置、内周刃切断装置、マルチブレード切断装置、ワイヤー切断装置、バンド切断装置等が使用可能である。
【００１４】
短尺細管束の切断された端面に衝突させて面取り部を形成する砥粒がメッシュ表示で＃３００未満の場合、面取り部の表面粗さのＲａ値を２．０μｍ以下にすることが困難になる。一方、砥粒が＃２０００を超える場合、砥粒の粒径が小さすぎて加工速度が著しく低下する。短尺細管束の端面に衝突させる砥粒としては、メッシュ表示で＃３００〜＃２０００であることが重要である。実際にガラス表面または結晶化ガラス表面に対してメッシュ表示で＃３００のアルミナ砥粒を２０〜７０°の所定角度で衝突させた場合は、Ｒａ値が１．５μｍ程度、Ｒｍａｘ値が７．８μｍ程度、＃６００ではＲａ値が０．７μｍ、Ｒｍａｘ値が４．１μｍ程度、＃１２００ではＲａ値が０．４μｍ、Ｒｍａｘ値が２．０μｍ程度、＃２０００では、Ｒａ値が０．２μｍ程度、Ｒｍａｘ値が１．１μｍ程度となる。
【００１５】
短尺細管束の切断された端面に衝突させる砥粒の角度が２０°未満の場合、面取り部の管軸方向の寸法が短くなりすぎて、適切な形状にならない。一方、衝突させる砥粒の角度が７０°を超えると、半径方向の寸法が短くなりすぎる。短尺細管束の端面に衝突させる砥粒の角度としては、端面に対して２０〜７０°の所定角度であることが重要である。さらに、管軸方向または半径方向の寸法が０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍの外周面と端面とを連続的につなぐ凸曲面形状の面取り部を安定して形成する上で、短尺細管束の端面に衝突させる砥粒の角度が端面に対して３０〜６０°の所定角度であることが好ましい。
【００１６】
本発明の光通信用細管は、ガラス製または結晶化ガラス製の細管からなり、内孔内に光ファイバ、光ファイバ保持用毛細管、またはレンズ部品を保持する光通信用細管において、前記細管の端部外周縁に、管軸方向及び半径方向の寸法が０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍの外周面と端面とを連続的につなぐ凸曲面形状の面取り部が設けられており、かつ、該面取り部の表面粗さのＲａ値が０．１μｍ〜２．０μｍであるので、光通信用細管を、フランジ部材、精密スリーブ、割スリーブ等に挿入する際に欠けを防止することができると共に、光通信用細管の取扱中の欠けも防止することができる。
【００１７】
本発明の光通信用細管を作製する細管端部外周縁の面取り方法は、複数本の長尺細管を結束し、該長尺細管同士の間隙及び外周面を加熱により溶融除去が可能または溶媒により溶解除去が可能な樹脂で被覆して該長尺細管束を形成し、該長尺細管束を切断して所定長さを有する短尺細管束を形成し、切断された該短尺細管束の端面にメッシュ表示で＃３００〜＃２０００の所定粒径を有する砥粒を端面に対して２０〜７０°、好ましくは３０〜６０°の所定角度で円周方向から衝突させることにより面取り部を形成するので、光ファイバ、光ファイバ保持用毛細管、またはレンズ部品を内孔内に保持する光通信用細管を構成する複数の細管の外周縁を、例えば、３〜１０分間程度の短時間で円周方向から均等に加工して全ての光通信用細管の面取り部を均一に滑らかな凸曲面形状にでき、かつ面取り部の表面を所定の表面粗さに仕上げることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光通信用細管は、ガラス製または結晶化ガラス製の細管からなる細管の端部外周縁に、管軸方向及び半径方向の寸法が０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍの外周面と端面とを連続的につなぐ凸曲面形状の面取り部が設けられており、かつ、該面取り部の表面粗さのＲａ値が０．１μｍ〜２．０μｍであるので、内孔内に光ファイバ、光ファイバ保持用毛細管、またはレンズ部品を保持する光通信用細管を、フランジ部材、精密スリーブ、割スリーブ等に挿入する際に欠けを防止することができると共に、光通信用細管の取扱中の欠けも防止することができ、光ファイバを使用する高い信頼性を備えた光通信デバイスを安価で効率よく作製することが可能となる。
【００１９】
本発明の光通信用細管を作製する細管端部外周縁の面取り方法によれば、長尺細管束を切断して所定長さを有する短尺細管束を形成し、該短尺細管束の切断された端面にメッシュ表示で＃３００〜＃２０００の所定粒径を有する砥粒を端面に対して２０〜７０°、好ましくは３０〜６０°の所定角度で衝突させることにより面取り部を形成するので、光ファイバ、光ファイバ保持用毛細管、またはレンズ部品を内孔内に保持する光通信用細管を構成する複数の細管の外周縁を円周方向から均等に加工して全ての光通信用細管の面取り部を均一に滑らかな凸曲面形状にでき、かつ面取り部の表面を所定の表面粗さに仕上げることができ、端部外周縁の欠けが防止された光通信用細管の製造コストの低減が可能となる実用上優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明の光通信用細管を例示する説明図であって、（Ａ）は結晶化ガラス製のフェルール用毛細管２１のフランジ部材に挿入される面取り部２１ｃが設けられた後部の端部外周縁２１ｂの拡大図で、１６０倍で撮影した写真の陰影を示したものであり、（Ｂ）は光通信用部品を保持する保持ガラス管２２の面取り部２２ｃが設けられた端部外周縁２２ｂの拡大図で、１６０倍で撮影した写真の陰影を示したものである。図２は、本発明の光通信用細管を作製する面取り方法の一実施例を説明する説明図である。
【００２１】
本発明のフェルール用毛細管２１は、図１（Ａ）に示すように、結晶化ガラスからなり、外径が１．２４９ｍｍ、内径が０．１２６ｍｍ、長さ６．５ｍｍである。フェルール用毛細管２１は、後部の端部外周縁２１ｂに外周面２１ｄとフレア部２１ｅが開口する後部の端面２１ａとを連続的につなぐ凸曲面形状の面取り部２１ｃが設けられており、管軸方向の寸法Ｌ１が０．１１ｍｍ、半径方向の寸法Ｌ２が０．１３ｍｍである。面取り部２１ｃの表面は、表面粗さのＲａ値が０．７０μｍ、Ｒｍａｘ値が４．１μｍである。
【００２２】
また、本発明の保持ガラス管２２は、図１（Ｂ）に示すように、透明なガラスからなり外径が２．８ｍｍ、内径が１．８ｍｍ、長さ１０ｍｍである。保持ガラス管２２の端部外周縁２２ｂには、外周面２２ｄと端面２２ａとを連続的につなぐ凸曲面形状の面取り部２２ｃが設けられており、管軸方向の寸法Ｌ１が０．０７ｍｍ、半径方向の寸法Ｌ２が０．１５ｍｍである。面取り部２２ｃの表面は、表面粗さのＲａ値が０．５５μｍ、Ｒｍａｘ値が３．４μｍである。
【００２３】
次に、上記の本発明の結晶化ガラス製のフェルール用毛細管２１を作製する細管端部外周縁の面取り方法について説明する。
【００２４】
まず、長尺の太径ガラス管２４に流動状態の樹脂２５及び長尺の結晶化ガラス毛細管２６を充填し、樹脂２５を固化させて長尺細管束２７を形成した後、図示しない内周刃切断装置を使用して図２（Ａ）に示すように、加工代を加えた所定の長さを有する複数の短尺細管束２８に切断する。
【００２５】
次いで、図２（Ｂ）に示すように、短尺細管束２８を回転台３０上にセットし、短尺細管束２８の切断面２８ａに対してアルミナを主成分とするホワイトアランダム、略称ＷＡの＃６００の砥粒２９の噴出し角度θが４５°になるようにガンノズル３１をセットする。回転台３０を回転させながら、砥粒２９を圧縮空気によって高速に噴射し、砥粒２９を短尺細管束２８の切断面２８ａに約５分間衝突させることにより面取り部２１ｃを形成する。この砥粒２９の噴出しの際にガンノズル３１の噴出し角度θを３５°〜５５°の範囲で円弧運動をさせることにより、短尺細管束２８中のフェルール用毛細管２１の面取り部２１ｃの凸曲面形状、管軸方向の寸法Ｌ１、及び半径方向の寸法Ｌ２をほぼ均質に加工することができる。
【００２６】
また、湿式法により面取り加工を行う場合には、＃１２００のＧＣ（グリーンカーボランダム）砥粒２９を水に混練してスラリーにし、このスラリーをガンノズル３１から圧縮空気によって高速に噴射させる。
【００２７】
その後、短尺細管束２８を樹脂２５が融ける温度まで加熱するか、または溶媒中に浸漬することにより、図２（Ｃ）に示すように、所定の形状寸法を有する面取り部２１ｃが形成されたフェルール用毛細管２１を取り出す。
【００２８】
本実施の形態では、数百本の短尺ガラス管を内包する短尺細管束２８を７分程度の短い加工時間で、表面粗さのＲａ値が０．７０μｍであり、管軸方向の寸法Ｌ１が０．１１ｍｍで半径方向の寸法Ｌ２が０．１３ｍｍの外周面２１ｄと端面２１ａとを連続的につなぐ凸曲面形状の面取り部２１ｃを有するフェルール用毛細管２１を作製することができた。これは従来に比べて２倍以上の処理速度に相当するものであった。
【００２９】
また、他の実施の形態では、表面粗さのＲａ値が０．５５μｍであり、管軸方向の寸法Ｌ１が０．０７ｍｍで半径方向の寸法Ｌ２が０．１５ｍｍの外周面２２ｄと端面２２ａとを連続的につなぐ凸曲面形状の面取り部２２ｃが設けられた保持ガラス管２２を、端部外周縁２２ｂに面取り加工を施すことにより同様にして作製した。この場合も従来に比べて２倍以上の処理速度であった。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の光通信用細管の説明図であって、（Ａ）は結晶化ガラス製のフェルール用毛細管のフランジ部材に挿入される面取り部が設けられた後部の端部外周縁の拡大図、（Ｂ）は光通信用部品を保持する保持ガラス管の面取り部が設けられた端部外周縁の拡大図である。
【図２】本発明の光通信用細管を作製する面取り方法の説明図であって、（Ａ）は長尺細管束を形成した後、所定の長さを有する複数の短尺細管束に切断する説明図、（Ｂ）は砥粒を圧縮空気によって高速に噴射し、砥粒を短尺細管束の切断面に衝突させて面取り部を形成する説明図、（Ｃ）は短尺細管束から樹脂を取り除いて面取り部が形成されたフェルール用毛細管を取り出す説明図。
【図３】光通信用細管の説明図であって、（Ａ）はフェルール用毛細管のフランジ部材に挿入される面取り部の説明図、（Ｂ）は光通信用部品を保持する保持ガラス管の面取り部の説明図。
【図４】従来の面取り方法の説明図。
【図５】従来の他の面取り方法の説明図であって、（Ａ）は部分破断側面図、（Ｂ）は平面図。
【符号の説明】
【００３１】
２１    フェルール用毛細管
２１ａ、２２ａ    端面
２１ｂ、２２ｂ    端部外周縁
２１ｃ、２２ｃ    面取り部
２１ｄ、２２ｄ    外周面
２１ｅ    フレア部
２２    保持ガラス管
２４    太径ガラス管
２５    樹脂
２７    長尺細管束
２８    短尺細管束
２８ａ    切断面
２９    砥粒
３０    回転台
３１    ガンノズル
Ｌ１    管軸方向の寸法
Ｌ２    半径方向の寸法
θ    噴出し角度
【図１】
2006189900.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006189900.tif 000006
【図５】
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